Tidskapsler er en morsom og æresfull måte å bevare fortidens biter på. I de fleste tilfeller inkluderer de fotografier, minner og andre gjenstander av personlig verdi, ting som gir fremtidige generasjoner en følelse av hvordan livet var før i tiden. Men hva hvis vi har tenkt å bevare minnene og opplevelsene til en hel art i tusenvis av år? Hva ville vi valgt å ekorn bort da, og hvor vil det være?
Det var nettopp det forskere fra Molecular Information Systems Lab ved University of Washington (UW) og Microsoft hadde i tankene da de kunngjorde #MemoriesInDNA-prosjektet. Dette prosjektet inviterer folk til å sende inn bilder som vil bli kodet i DNA og lagret i årtusener. Og takket være et nytt partnerskap med Arch Mission Foundation, vil denne kapsel bli sendt til Månen i 2020!
Prosjektlederne søker å inkludere 10 000 originale fotografier og fulltekst av 20 viktige bøker (blant annet) i dette arkivet, som deretter vil bli lagret i syntetisk DNA og gjort tilgjengelig for forskere over hele verden. Dette DNAet vil bli levert av Twist Bioscience, et San Fransisco-basert selskap som lager syntetisk DNA for kommersielle partnere for å drive bioteknologisk forskning.
Deltakerne blir også oppfordret til å dele dem på sosiale medier med hashtaggen #MemoriesInDNA og inkludere en historie om hvorfor bildet er viktig for dem. Som Luis Ceze, professor i UWs Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering, sa om prosjektet da det først ble kunngjort:
"Det er din tur å vise oss hva som skal bevares i DNA for alltid. Vi vil at folk skal ut og ta et bilde av noe de vil at verden skal huske - det er en morsom mulighet til å sende en melding til kommende generasjoner og hjelpe vår forskning i prosessen. "
Sammenlignet med datasentre, som krever dekar med land og betydelig strøm for å fortsette å kjøre, tilbyr DNA et middel til å lagre data i molekylær skala. Dette gir mulighet for datalagring som er flere størrelsesordener tettere, millioner ganger mer kompakt, og varer mye lenger enn konvensjonelle metoder.
Den grunnleggende prosessen innebærer å konvertere strenger av en og nuller i digitale data til de fire grunnleggende byggesteinene til DNA-sekvenser - adenin, guanin, cytosin og timin. Prosjektsamlingen inkluderer nå mer enn 3000 bilder, bestående av fysiske fotografier, digitale fotografier og sider lagret som analog mikrofiche på tynne nikkelark.
"Med DNA spikret naturen virkelig informasjonslagring i molekylær skala," sa Ceze. ”Målet vårt hos MISL er å utforske hvordan man bygger revolusjonerende systemer rundt seg. ‘Minner i DNA’ gir alle en mulighet til å delta og en måte å bevare dyrebare minner på. Og nå utover planeten Jorden! Vi er beæret over å være en del av dette utrolige prosjektet. ”
Naturligvis er det spørsmålet om hvordan dette DNA-arkivet skal skjermes når det er på Månen, der det vil være utenfor jordas beskyttende magnetfelt. Det er velkjent at kosmiske stråler er skadelige for DNA, noe som kan føre til økt risiko for kreft blant astronauter. Når det gjelder arkivet, kan kosmiske stråler bryte opp DNA-strengene og gjøre dem uleselige.
For å løse dette har Ceze og teamet hans arbeidet med metoder for å sikre at all informasjonen fortsatt kan dekodes, selv om noe av DNAet forringes. Den første metoden, kjent som fysisk redundans, innebærer å legge til flere kopier (kanskje til og med milliarder) av hver DNA-streng til arkivet for å gjøre rede for degradering over tid.
Den andre metoden, kjent som logisk redundans, ble utviklet Ceze og andre medlemmer av UWs Paul G. Allen School of Computer Science ved hjelp av Microsoft. Denne metoden innebærer å knytte informasjon om dataene i selve DNAet. På denne måten, selv om alle kopier av en DNA-streng mangler, vil forskerne fortsatt kunne brette sammen det som gikk tapt.
Prosjektet ble først kunngjort i januar 2018, og University of Washington og Microsoft har siden inngått et samarbeid med Arch Mission Foundation. Dette Texas-baserte non-profit er dedikert til å lage arkiver ved bruk av forskjellige metoder for datalagring som vil være i stand til å overleve i lengre perioder i verdensrommet eller avsidesliggende steder rundt om i verden (dvs. huler, under vann, underjordisk etc.).
"Microsofts oppgave er å styrke hver person og enhver organisasjon på planeten for å oppnå mer," sa Karin Strauss, seniorforsker ved Microsoft. "Å samarbeide med Arch Mission Foundation om Lunar Library er en naturlig forlengelse av dette oppdraget utover planetariske grenser. Med dette samarbeidet viser vi verdien av menneskelig kunnskap og den utrolige tettheten oppnådd ved lagring av digital informasjon i DNA. Dette arbeidet med Arch fortsetter å skyve grensene for hva som er mulig på stadig mer spennende måter og bemerkelsesverdige retninger. "
Ved å utnytte fremskritt innen datalagring og fremveksten av den kommersielle luftfartsindustrien, er Arch Mission Foundation dedikert til kontinuerlig å bevare og spre menneskehetens viktigste kunnskap. Ved å lagre dem i verdensrommet, håper AMF at arkivene deres (kjent som Arch Libraries) vil være de lengste varighetene av menneskelig sivilisasjon som noen gang er opprettet.
Tidligere i år kunngjorde stiftelsen opprettelsen av Lunar Library, som vil plassere Wikipedia og annen arkivinformasjon om månen innen 2020. Dette arkivet vil nå inneholde #MemoriesInDNA-arkivet og vil være den største datamengden som noen gang er skrevet til syntetisk DNA . Som Nova Spivack, medgründer av Arch Mission Foundation, sa i en nylig pressemelding fra selskapet:
”Vi tar sikte på å bygge det største biblioteket i DNA noensinne - og det vil fortsette å bli større etter hvert som kapasiteten vår vokser mot petabyte skala i fremtiden. Vi er stolte over at dette tillegget til Lunar Library - vår første spesialsamling - bygger på vårt oppdrag å bevare data ved å ivareta både klassiske verk og dyrebare minner. Disse dataene er en spennende begynnelse på spesielle samlinger fra Lunar Library og en verdig videreføring av Archs oppdrag for å lede nye grenser for bevaring av data. "
I tilfelle de som finner biblioteket ikke har den nødvendige teknologien for å få tilgang til det, vil Erkeoppdraget inkludere instruksjoner om hvordan de skal sekvensere DNA og få informasjonen som finnes der. Med dette nye partnerskapet på plass jobber UW-teamet hardt for å ferdigstille alle deres emballasje- og lagringsplaner og overholde 2020-fristen.
Som Karin Strauss, seniorforsker ved Microsoft og en UW tilknyttet professor i informatikk og ingeniørvitenskap, ga uttrykk for:
"Vi er stolte over at dette samarbeidet med Arch fortsetter å skyve grensene for hva som er mulig på stadig mer spennende måter og bemerkelsesverdige retninger. Dette er et utrolig spennende prosjekt, og vi har et stort tverrfaglig team som jobber med det: koding av teoretikere, datamaskinarkitekter, ingeniører og molekylærbiologer, som alle sammen kommer for å gjøre denne nye teknologien til virkelighet. ”
Interessant nok er ikke Lunar Library det første arkivet som ble lansert i verdensrommet. Tilbake i februar samarbeidet Arch Mission Foundation med SpaceX for å lansere Solar Library, en datakrystall som inneholder Isaac Asimovs Foundation Trilogy som vil omløpe solen i milliarder av år. I fremtiden håper de å sende Arch Libraries til Low-Earth Orbit og forskjellige steder rundt om i verden, deretter videre til Mars og i hele solsystemet.
Hvem vet? En dag kan menneskeheten bli en multiplanetær art og avdekke utallige tidskapsler som vitner om hvordan livet var i det 21. århundre. Eller kanskje vil våre DNA-arkiver være som Voyager Golden Record, og til slutt finne veien i hendene på en utenomjordisk etterretning. Uansett, de fremtidige generasjonene som forhåpentligvis avdekker disse arkivene, vil sikkert bli fascinert av det de finner!
For mer informasjon om #MemoriesInDNA-prosjektet, besøk prosjektets webside eller e-post [e-postbeskyttet].
